Vous êtes debout dans votre sous-sol en regardant votre électricien de travail. Le panneau principal est ouvert de vivre, plein d'énergie, de 200 ampères de mort potentielle à seulement quelques pouces. Il arrive avec sa main nue et s'agrippe à la barre neutre bar. Votre cœur s'arrête. Mais il n'a même pas bronché. Dix secondes plus tard, il est de serrage en bas de bornes à vis sur la même barre, contact avec la peau tout le temps, chantonner tout comme il est de changer une ampoule.
Donc ce qui se passe ici? Si le conducteur de neutre porte actuelle au retour de vos lumières, les appareils et les moteurs afin de compléter le circuit, pourquoi n'est-ce pas de barre de bus électrification de toute personne qui le touche? Et plus important encore—quand cela devient-il mortel?
La réponse implique un peu contre-intuitif de la physique, un mythe dangereux qui a été si souvent répété qu'il est devenu “savoir commun” et une critique de cautionnement qui se dresse entre l'entretien de routine et un choc fatal. Commençons avec les pourquoi de toucher un live neutre bar en général ne sera pas vous tuer.
Le Zéro Volt Zone: Pourquoi Vous Pouvez Toucher un Live Neutre Bar
Voici la chose qui rend votre panneau de "neutre" de la barre de sécurité de contact: il est connecté électriquement à la même terre, vous êtes debout. Littéralement. Lors de votre entrée de service—où le pouvoir entre dans votre maison—le conducteur de neutre est collé (connecté) pour la mise à la terre système d'électrode. Que la mise à la terre du système se connecte à la terre par l'intermédiaire de tiges de terre, le métal, les tuyaux d'eau, ou d'un béton recouvert d'électrodes. Vous êtes debout sur la même terre.
Cela crée ce que nous appellerons “Le Zéro Volt De La Zone”—une compensation de l'avion où le neutre de la barre, la barre de masse (qui est collé à elle), le panneau en métal boîtier, et la terre sous vos pieds sont tous au même potentiel électrique. Pas de différence de tension signifie pas de flux de courant.
Pense de potentiel électrique comme l'altitude. Si vous êtes debout sur une surface plane, un sol parfaitement plan—il n'y a pas de “descente” pour vous à tomber vers. L'eau ne coule pas, les objets ne roulent pas, et vous ne sèche plus. Tension fonctionne de la même manière: le courant circule uniquement quand il y a une différence de potentiel électrique entre deux points, tout comme l'eau circule uniquement quand il y a une différence d'altitude.
Lorsque vous appuyez sur le neutre de la barre avec une main tout en se tenant sur le sol en béton, les deux points de contact de votre main et de vos pieds) sont au même potentiel zéro volts par rapport à la terre. Pas de pente de descente, pas de courant, pas de choc. L'électricien est décontracté, la confiance n'est pas la bravade—c'est de la physique.
Pro-Tip #1: Le neutre de la barre de bus sûre toucher parce qu'il est collé au sol à l'entrée de service—création de zéro différence de potentiel entre vous, le bar, et la terre sous vos pieds. Cette liaison se produit à UN point seulement (service de déconnexion), jamais à la pages disponibles, conformément à l'Article NEC 250.24(A)(5) et de la CEI 60364-5-54.
Mais là où ça devient intéressant: il y a du courant qui coule à travers ce neutre bar. Parfois importantes de courant de 15 ampères, 30 ampères, même 50+ amplis sur un panneau principal est neutre bus. Alors pourquoi n'a même pas une infime fraction d'aller à travers votre corps? Ce qui nous amène à la plus dangereuse mythe dans les travaux d'électricité.
Pourquoi “le Chemin de la moindre Résistance” Obtient Électriciens Tué
Vous avez entendu mille fois: “l'Électricité prend le chemin de la moindre résistance.” Il est répété dans des forums, des vidéos YouTube, et, malheureusement, par les électriciens qui devraient savoir mieux. C'est ce qui est enseigné dans tous les métiers de l'école et se souvient de presque personne qui les diplômés. Voici le problème: c'est complètement faux.
Eh bien, pas complètement. Techniquement, il est vrai, dans le sens d'une rivière “prend le chemin de la moindre résistance” descente—mais tout comme la rivière, l'électricité ne se limite pas à UN seul chemin. L'électricité prend TOUS les chemins disponibles de retour à sa source, en divisant courant traversant chaque chemin proportionnelle à celle du chemin de la conductance (l'inverse de la résistance). C'est Kirchhoff Actuel de la Loi, et il a été validé physique depuis 1845.
Nous allons mettre des nombres, car c'est là que le chemin de moindre résistance” mythe s'effondre. Imaginez que vous êtes de toucher un neutre de la barre de bus porteur du 20 ampères retour à l'entrée de service par le biais d'un 10 AWG du fil de cuivre. La résistance de 10 AWG conducteur neutre à plus de 50 pieds est d'environ 0,05 ohms. Votre corps de la résistance, de la main à pieds à travers la peau sèche? Entre 1 000 et 100 000 ohms, selon la sueur de vos mains et la qualité de votre bottes sont. Nous allons être prudents et de dire 10 000 ohms.
Maintenant, voici la critique insight: actuel divise inversement proportionnelle à la résistance. Que 10 AWG a 1/200,000 ème de la résistance de votre corps (0,05 Ω vs de 10 000 Ω), de sorte que le fil de porte de 200 000 fois plus de courant que votre corps ne. Si 20 ampères coule à travers le neutre, votre corps est sur 0.0001 amplis—ou 0,1 milliampères. C'est un dix-millième de l'actuel. Vous ne le ressentirez pas. Le fil devient 19.9999 amplis, vous obtenez 0.0001 ampères. Les deux chemins de transport du courant, mais la différence est si extrême que vous percevez votre chemin comme porteur de “aucun”.
Pro-Tip #2: L'électricité n'est pas “choisir” le fil au-dessus de vous—il prend TOUS les chemins proportionnellement. Vous n'obtenez pas choqué parce que la résistance du corps est si élevé que votre part de le courant est mesuré en microampères, pas dangereux milliampères que la cause de la fibrillation ventriculaire (30-50mA par le biais de la poitrine).
C'est pourquoi le “chemin de la moindre résistance” le mythe est si dangereux: il rend les gens pense que si il y a une faible résistance au chemin d'accès disponibles, ils sont complètement sûrs. Ils ne sont pas sûrs—ils sont plus sûrs, ce qui est très différent. Si vous effectuer un circuit autour de votre poitrine avec les mains mouillées sur une pièce défectueuse de l'équipement, même avec un “meilleur” chemin d'accès disponible à travers le sol, assez courant ne peut circuler à travers votre cœur pour l'arrêter. Le mythe tue parce qu'il rend les gens décontracté.
La Chute de Tension-Esprit: Pourquoi Il y a de la Tension (Mais Vous Ne le Sentez pas)
Maintenant, nous allons aborder quelque chose de la discussion technique a révélé: en fait il y a une petite différence de tension le long de cette barre neutre de la barre lorsque le courant circule. Nous allons appeler cette “La Chute De Tension Fantôme”—il est là, mesurable avec un bon multimètre, mais il ne peut pas vous faire du mal dans des conditions normales.
Voici pourquoi il existe: tous les conducteurs de la résistance, même le cuivre barres et de gros calibre de fil. Lorsque le courant circule dans la résistance, les chutes de tension. Nous allons calculer pour un véritable scénario.
Imaginez un 100 pieds de course de 12 AWG cuivre fil neutre réalisation de 15 ampères arrière du panneau à partir d'un chargé de circuit (dix à incandescence de 100 w ampoules, par exemple). La résistance de 12 AWG cuivre à 75°C est d'environ 2.01 ohms par 1 000 pieds, ou 0.201 ohms par 100 pieds. En utilisant la Loi d'Ohm (V = I × R): V = 15A × 0.201 Ω = 3.02 volts. C'est le total de la chute de tension sur l'ensemble de la 100-pied neutre course.
Maintenant, de se concentrer sur les 3 pieds de fil neutre à l'intérieur de la commission, où il entre à l'endroit où il se termine sur la barre omnibus. La chute de tension dans les 3 pieds? 3 mètres / 100 pieds × 3.02 V = 0.09 volts. Si vous avez touché le fil neutre où il pénètre dans le panneau avec une main, et le neutre de la barre de bus avec votre autre main, il y a un 0.09 volts de différence entre vos mains. C'est 90 millivolts.
Pour mettre cela en perspective: une pile AA de 1,5 volts—environ 17 fois plus de tension que cela. Pouvez-vous sentir une pile AA sur votre peau sèche? Pas de. Vous ne pouvez pas sentir 0.09 volts. Votre peau agit comme un isolant avec une sensation de seuil d'environ 30 à 50 volts pour la peau sèche (beaucoup moins si humide jusqu'à 10-20 volts avec les mains moites). En dessous de ce seuil, presque pas de courant pénètre votre peau de la couche externe.
Si vous avez eu une assez sensibles voltmètre et assez stable mains, vous pouvez mapper le gradient de voltage à travers ce bus bar comme une carte topographique. Mais même le plus de “pic” ne serait pas assez pour se sentir. C'est pourquoi l' La Chute De Tension Fantôme hante ton neutre bar mais ne fait pas de mal de vous.
Pro-Tip #3: Il y a de la tension sur le neutre bar—généralement de 0,02 à 0,10 V par pied de fil en vertu de la charge, mais c'est bien en dessous de la 30-50V nécessaires pour surmonter votre sec de la résistance de la peau. C'est aussi pourquoi disjoncteur de fuite de Terre de Terre (Dft) n'est pas voyage de la normale neutre chute de tension; ils sont suivi de déséquilibre de courant (plus de 5 ma), pas de tension.
Jusqu'à présent, tout semble assez fort, non? Le neutre bar est collé à la terre, la création d'un zéro volt de la zone. Votre corps de haute résistance qui signifie que presque aucun courant passe à travers vous. La petite chute de tension qui existe, c'est inoffensif. Mais maintenant, il est temps de rencontrer les scénarios que tuer des gens.
L'Ouverture Du Neutre Killer: Lorsque Que Le “Coffre-Fort” Fil Devient Mortel
Voici ce qui sépare la routine des travaux d'électricité à partir d'accidents mortels: contexte. Touch neutre bar dans un panneau collé en position debout sur un sol en béton? Coffre-fort. Toucher un fil neutre qui est ouvert en amont sous la charge? Vous êtes mort. Permettez-moi de vous montrer quand L'Ouverture Du Neutre Killer les grèves.
Scénario 1: La Connexion Lâche Sous La Charge
Votre machine à laver, sèche-linge et chauffe-eau électrique sont tous en cours d'exécution—tirant, disons, 35 ampères combiné à travers leurs neutre partagé chemin de retour. Quelque part en amont—peut-être à une boîte de jonction, peut-être à un disjoncteur de terminal, peut-être lors de la table neutre bar lui-même—une connexion est lâche. Il a été lâche pendant des mois, lentement, le chauffage, l'oxydation, ce qui augmente sa résistance. Un jour, la connexion s'ouvre sous la charge. Le circuit est rompu.
Mais voici l'essentiel: le conducteur de neutre sur le côté charge de cette pause est maintenant au complet de la tension de ligne. Pourquoi? Le fait que le courant est en train d'essayer de circuler du côté chaud de vos appareils électroménagers, par le biais de leurs charges, et en bas à l'endroit où le neutre doit se connecter—mais il ne peut pas y arriver. Les appareils deviennent des diviseurs de tension, et le fil neutre flotte à environ 120 V (dans un circuit de 120V) ou 230 v (en 230V circuit) par rapport au sol.
Touch “neutre” fils maintenant? Vous devenez le chemin d'accès à la terre. Plein de flux de courant à travers votre corps. C'est de cette façon électriciens expérimentés sont tués faire de la “routine” de travail. Ils débrancher un fil neutre de dérouter, de ne pas réaliser qu'il ya une charge sur le circuit, et l'instant de toucher le fil dénudé, 120V lecteurs de courant à travers leur corps vers le sol.
Pro-Tip #4: Ne débranchez jamais un conducteur de neutre, tandis que les circuits sont sous tension, même si vous avez désactivé le disjoncteur. Multi-fil circuits de dérivation (MWBC) peut backfeed de la tension dans le fil neutre si un seul disjoncteur est éteint, la création d'un scénario mortel où la “mort”, le fil neutre est effectivement à 120 V par rapport au sol.
Scénario 2: Le Multi-Fils Du Circuit De Dérivation Piège
En parlant de MWBCs, voici un mode de défaillance qui tue à la fois les Bricoleurs et les professionnels. Un multi-fils du circuit de dérivation utilise un neutre commun de servir deux 120V chaud conducteurs des deux phases. En vertu de chargement équilibré, le neutre ne porte que la différence entre les deux chaud charges. Mais voici ce qui se passe lorsque vous ouvrez cet neutre partagé lors de la table ronde:
Le Circuit 1 est l'alimentation de votre salle de séjour lumières (200W, environ 1.7 A). Circuit 2 est l'alimentation de votre fenêtre AC unité (de 1500 W, environ 12,5 Une). Vous retournez à la fois les disjoncteurs off. Les circuits sont “morts”, non? Mal. Vous débranchez le fil neutre à partir de la barre de bus de la déplacer. L'instant neutre s'ouvre, les deux circuits de devenir raccordés en série à travers 240V (en Amérique du Nord split-systèmes en phase).
Votre 200W de lumières sont maintenant en série avec 1500 W AC charge à travers 240V. La tension divise proportionnellement à la charge’ impédances. Les feux de voir sur 28V. Le fil neutre—celui que vous êtes en attente—est maintenant à 212V par rapport au sol. Votre testeur de tension lit de zéro pour les deux chaudes fils. Vous êtes confiant. Vous avez tort. Le toucher? Game over.
Ce scénario a tué plusieurs électriciens qui pensaient qu'ils étaient de travail sur la “mort” fils parce qu'ils avaient éteint les disjoncteurs.
Scénario 3: perte de Neutre à l'Entrée de Service
Le scénario de cauchemar: l'utilitaire de connexion neutre lors de votre entrée à la fonction échoue. Cela peut se produire à partir de la corrosion, les dommages physiques, ou mal fait de la connexion à la météo de la tête. Lorsque le neutre s'ouvre alors que les charges d'exploitation sont, tous vos 120V circuits devenir raccordés en série à travers 240V. Lumières sur une phase voir les surtensions et les exploser. L'électronique sur l'autre phase, voir la sous-tension et de mourir. Et chaque conducteur de neutre dans votre maison sauts à certaines fraction de 240V, en fonction de l'équilibre de la charge et de la phase de configuration.
Toucher un fil neutre—tout “terrain” fils, toute de métal frame—et vous remplissez un 240V circuit à la terre par l'intermédiaire de votre corps. Cette connexion unique à l'entrée de service? Il est absolument non négociable.
Pourquoi Neutre-Terre Est Non-Négociable
Tout ce que nous avons discuté deLe Zéro Volt De La Zone, la compensation de l'avion, la raison pour laquelle vous n'obtenez pas choqué de toucher un correctement collé neutre bar—repose sur une critique de la connexion: le neutre-terre de lien à l'entrée de service. Ce n'est pas une suggestion. Ce n'est pas la “meilleure pratique”. C'est une exigence des codes avec la force de la loi derrière elle.
NEC Article 250.24(A)(5) (2023 edition) exige que “le conducteur de neutre doit être mis à la terre” au service de déconnexion, et seulement au service de déconnexion. À l'échelle internationale, CEI 60364-5-54 établit le même principe: un principal point de terre, généralement à l'origine de l'installation.
Voici pourquoi ce seul point de liaison questions: (1) Il établit le potentiel de référence pour l'ensemble de votre système électrique. Sans elle, “neutre” et “sol” flotter par rapport à l'autre, et la différence de tension peut devenir mortelle. (2) Elle veille à courant de défaut a une faible impédance chemin de retour à la source. Lorsqu'un fil chaud entre en contact avec une mise à la terre boîtier en métal, le courant de défaut doit être suffisamment élevée pour déclencher le disjoncteur rapide—idéalement en moins de 0,1 seconde. Qui exige une solide connexion à la terre. (3) Elle empêche de surtension conditions au cours de la perte de neutre. Si l'utilitaire neutre s'ouvre et votre système au sol n'est pas collé, l'ensemble de votre maison peut flotter à des tensions dangereuses. (4) Il fournit des un coffre-zéro de référence pour le contact humain. Le neutre de la barre, la barre de masse, du boîtier du panneau, et la terre deviennent tous des équipotentielles—création du Zéro Volt Zone, nous avons discuté plus tôt.
Qu'advient-il si vous bond neutre et terre à un disjoncteur, en violation de la “un bond seule” règle? Vous créez parallèle au sol des chemins, ce qui signifie courant de neutre commence à couler par le biais de votre mise à la terre des conducteurs et le métal des rails. Les chemins n'étaient pas conçus pour transporter un courant continu. Ils se réchauffent. Les connexions se corroder. Et tout à coup, le “terrain” de fil qui est censé vous protéger est la réalisation d'un courant suffisant pour vous choquer lorsque vous appuyez sur un métal de cadre. Une obligation est un diagramme de circuit. Deux bonds est un procès en attente de se produire.
C'est pourquoi NEC 250.142(B) interdit expressément la mise à la terre du neutre en tout point à l'aval du service de déconnexion. D'un bond. À l'entrée de service. Nulle part ailleurs.
Pro-Tip #5 (Critique De La Sécurité): Le neutre-terre d'obligations doivent exister à exactement UN point: le service ou déconnecter le panneau principal. Jamais bond neutre à la terre pages disponibles (250.32 exception), jamais à des appareils, jamais à la boîte de jonction. De ce seul point de liaison assure la faute de flux de courant correctement et empêche le courant de neutre de voyager à travers le sol des chemins.
La Ligne Du Bas: Lors De La “Sécurité” Devient “Mortel”
Voici donc ce que nous avons appris lors de neutre les barres sont en sécurité contre mortel:
Le neutre de la barre de bus ne vais pas vous tuer lorsque: Il est bien collé au sol à l'entrée de service; vous êtes debout sur une surface mise à la terre (béton, terre, pas de tapis de caoutchouc); le circuit est en fonctionnement normal (sans s'ouvre, pas de fautes, pas de MWBCs avec une jambe off); et votre peau est sèche et intacte (plus de 1 000 ohms).
Le neutre de la barre de bus vous tuer lorsque: Le neutre connexion s'ouvre en amont sous charge (ligne pleine de tension sur le “neutre”); vous travaillez sur un multi-fils de la branche de circuit avec interrupteur off mais neutre déconnecté; l'entrée de service neutre a échoué (surtension sur l'ensemble du système); ou vous êtes mouillé de sueur, ou avoir des coupures sur les mains (la résistance de la peau gouttes pour 100-500Ω).
La différence entre ces scénarios de contexte et le contexte est invisible. Vous ne pouvez pas regarder un fil neutre et de savoir si elle est sûre. Vous ne pouvez pas sentir la tension jusqu'à ce qu'il est déjà coule à travers vous. Vous ne pouvez pas entendre le bourdonnement de l'ouverture du neutre d'attente en amont. La seule chose entre vous et 120V à travers votre poitrine est fonction du contexte et des changements de contexte en millisecondes.
C'est pourquoi, chaque code de l'électricité, chaque norme de sécurité, chaque programme de formation met l'accent sur le même principe: traiter chaque conducteur sous tension jusqu'à preuve du contraire. L'utilisation d'un non-contact testeur de tension. Utilisation d'un multimètre. Test chaude à la masse, chaud, neutre, neutre à la terre. Et si vous n'êtes pas à un électricien qualifié de familier avec NEC Article 250, la norme NFPA 70E arc flash exigences, et des procédures de verrouillage/étiquetage? Ne l'ouvrez pas le panneau.
Le neutre bar ne vous tueront pas—jusqu'à ce qu'il fait. Et quand il le fait, il ne donne pas de mises en garde.
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